JPWO2017072892A1 - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

凝縮水の量に応じた量の抗菌剤を供給し、且つ、抗菌効果を長期間持続できる空気調和機。空気調和機は、熱交換器と、前記熱交換器の下方に設置され、前記熱交換器で発生する凝縮水を貯留するドレンパンと、前記熱交換器の上端よりも下方であり、且つ、前記ドレンパンの上方に設置され、抗菌剤が設けられた抗菌剤添加装置と、を備える。

Description

本発明は、抗菌処理機能を有する空気調和機に関するものである。

空気調和機においては、熱交換器に付着した凝縮水を貯留するため、熱交換器の下方にドレンパンが設けられている。凝縮水は、熱交換器の冷媒と空気との熱交換により空気中の水蒸気が凝縮し、液化したものである。ドレンパンに貯留された凝縮水が長期間放置されると、雑菌が増殖し、悪臭の原因となる。更に、微生物などにより粘着質の物質が発生すると、凝縮水を排水するドレン配管などが詰まる原因となってしまう。

そのため、例えば、特許文献１には、ドレンパンに防菌防黴性樹脂成形体などの抗菌剤を設ける技術が開示されている。また、特許文献２には、ドレン配管の入り口に、抗菌剤が収容された抗菌カートリッジを取り付ける技術が開示されている。このように、ドレンパン、又は、ドレンパンに連通するドレン配管に抗菌剤を設け、凝縮水に溶けた抗菌剤により微生物の発生を抑制することが提案されている。

特開２００６−５７８６０号公報 特開２０１１−２４２０３１号公報

特許文献１及び特許文献２において、防菌防黴性樹脂成形品、抗菌カートリッジなどの抗菌剤は、ドレンパンに凝縮水が貯留されている限り凝縮水に接した状態である。このため、空気調和機が稼働していない時であっても絶えず抗菌剤の成分が溶け出していることになる。これでは、貯留された凝縮水に抗菌剤が過剰に添加される上に、抗菌剤の消耗が早くなり、抗菌剤の補充、交換を頻繁に行わなければならない。

一度に配置される抗菌剤の量を増加させれば、抗菌剤の消耗が早くても補充、交換の頻度を少なくすることができる。しかし、それでは抗菌剤が凝縮水に浸った状態が長くなることになる。抗菌剤が凝縮水に浸った状態であると、表面が水中の不純物に覆われ、凝縮水に溶出する抗菌剤の量が減少するため、抗菌効果が低減してしまう。

このように、抗菌剤は、定期的な交換、補充が必要である上に、不純物が堆積すると抗菌効果が低減してしまうため、交換用の抗菌剤の購入やメンテナンスに要する費用を抑えることが難しい。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、凝縮水の量に応じた量の抗菌剤を供給し、且つ、抗菌効果を長期間持続できる空気調和機を提供することを目的とする。

本発明に係る空気調和機は、熱交換器と、前記熱交換器の下方に設置され、前記熱交換器で発生する凝縮水を貯留するドレンパンと、前記熱交換器の上端よりも下方であり、且つ、前記ドレンパンの上方に設置され、抗菌剤が設けられた抗菌剤添加装置と、を備える。

本発明に係る空気調和機によれば、凝縮水が発生する箇所に抗菌剤添加装置が設けられており、発生した凝縮水の一部がドレンパンに到達する前に抗菌剤添加装置に到達し、抗菌剤を溶出させた後に他の凝縮水とともにドレンパンに貯留される。これにより、凝縮水の発生量に応じた抗菌剤が添加され、且つ、抗菌剤の抗菌効果を長期間維持できる。

実施の形態１に係る空気調和機の概略模式図である。 実施の形態２に係る空気調和機の概略模式図である。 変形例に係る抗菌剤添加装置の斜視図である。

実施の形態１．
本実施の形態に係る抗菌剤添加装置は、空気調和機が熱交換を行うことで凝縮水が発生する領域に設けられ、凝縮水に抗菌剤を添加するものである。図１は、本実施の形態に係る空気調和機１００の概略模式図である。図１に示すように、本実施の形態に係る空気調和機１００は、熱交換器１、送風機２、ドレンパン３、分配器４、膨張弁７、及び、抗菌剤添加装置１０を収容する室内機２０と、不図示の熱源側熱交換器及び圧縮機を収容する室外機３０とを備える。室内機２０が収容する熱交換器１、分配器４、及び、膨張弁７と、室外機３０が収容する熱源側熱交換器及び圧縮機とは、冷媒が流通するガス管５及び液管６により接続され、冷凍サイクルを構成している。冷凍サイクルは、冷媒の流れ方向を切り替える不図示の四方弁を含んでいてもよい。

熱交換器１は、室内機２０の筐体２０ａの上部に配置され、蒸発器又は凝縮器として作用するものであり、内部を流通する冷媒と周囲の空気との熱交換により調和空気を生成する。送風機２は、熱交換器１に隣接して配置され、熱交換器１において生成された調和空気を室内に供給する。膨張弁７は、圧縮機から吐出された冷媒を減圧し、低温冷媒にして配管を通して流出させる。分配器４は、熱交換器１と膨張弁７との間に配置され、配管により接続されている。分配器４は、膨張弁７から吐出された冷媒を分配し、熱交換器１の各領域に供給する。抗菌剤添加装置１０は、膨張弁７と、分配器４とを接続する配管の表面に配置され、凝縮水を抗菌剤に接触させ抗菌剤を溶出させる。ドレンパン３は、熱交換器１、分配器４、及び、膨張弁７の下部に位置するように、室内機２０の筐体２０ａの底部に配置され、熱交換により発生した凝縮水を捕集、及び、貯留する。ドレンパン３の角部に設けられた排水口９は、ドレンパン３で捕集された凝縮水を外部に排水する。

続いて、抗菌剤添加装置１０の構成について説明する。抗菌剤添加装置１０は、厚く塗布された抗菌剤により構成されたものであり、抗菌剤の表面に接触した凝縮水に抗菌剤を溶出させる。抗菌剤添加装置１０は、ドレンパン３に貯留された凝縮水に接触しないよう、ドレンパン３が貯留する凝縮水の最大水位よりも上方に配置される。抗菌剤は、水分を溶媒として溶解し、電解液となって抗菌作用を発揮する電解質の性質を有する物質である。

続いて、凝縮水に抗菌剤が添加される過程について説明する。
空気調和機１００が冷房運転を行う際には、熱交換器１が蒸発器として作用する。膨張弁７から吐出された低温冷媒は、熱交換器１に流入し、低温冷媒が周囲の空気と熱交換を行うことで、調和空気が生成される。このとき、膨張弁７、分配器４、熱交換器１、及び、それらを繋ぐ配管には、低温冷媒が流通し低温となる領域である。この領域の周囲の空気が露点以下の温度に冷却されると凝縮水が発生する。以下、この領域を凝縮水発生領域と称する。凝縮水発生領域で発生した凝縮水は、凝縮水発生領域の表面を伝って下方に流れ、ドレンパン３に到達して貯留される。このうち、一部の凝縮水は、抗菌剤添加装置１０の表面を伝って流れる凝縮水、又は、配管との熱交換により低温となった抗菌剤添加装置１０の表面で発生する凝縮水である。当該一部の凝縮水は、抗菌剤に接触し、抗菌剤を溶出させて抗菌剤を含んだ凝縮水となる。そして、抗菌剤を含んだ凝縮水は、下方に流れて凝縮水全体とともにドレンパン３に貯留される。これにより、抗菌剤が溶出した凝縮水と抗菌剤を含まない凝縮水とが混和し、ドレンパン３に貯留される凝縮水全体に抗菌剤が添加される。

冷房運転時に空気調和機１００の負荷が大きくなると、負荷に応じて凝縮水の発生量が増加するため、抗菌剤添加装置１０に接触する凝縮水の量も増加してドレンパン３に貯留される。このとき、抗菌剤に接触し、凝縮水に溶出した抗菌剤の量も増加することになる。このため、ドレンパン３において混和する凝縮水全体には、凝縮水の発生量に応じた量の抗菌剤が添加される。

このように、冷房運転時には、凝縮水の発生量に応じて凝縮水に抗菌剤が溶出するため、ドレンパン３に貯留される凝縮水には、運転状況に応じて自動的に調整された量の抗菌剤が添加される。また、凝縮水の一部が抗菌剤の表面を流れることで抗菌剤の表面が洗われ、抗菌剤に埃などが堆積することが防止される。このため、凝縮水に抗菌作用を発揮する適量の抗菌剤を添加し、ドレンパン３に貯留された凝縮水の抗菌剤の濃度を適正に保つことができる。

一方、空気調和機１００が暖房運転を行う際には、熱交換器１が凝縮器として作用し、圧縮機で圧縮された高温冷媒を流入させ、周囲の空気に放熱させながら流出させて調和空気を生成する。このとき、熱交換器１の周囲の空気は、露点以下の温度にならず、凝縮水が発生しない。また、空気調和機１００が運転停止時には、凝縮水は発生しないため、ドレンパン３に貯留される凝縮水は、冷房運転時に発生した凝縮水である。この場合には、凝縮水が抗菌剤添加装置１０に接触することがないため、抗菌剤が溶出することがない。すでにドレンパン３に貯留されている凝縮水は、抗菌剤が添加された状態が維持される。

このように、暖房運転時、又は、運転停止時など、凝縮水が発生しないときには、抗菌剤が不要に溶出してしまうことがなく、長期間放置されても水中の不純物により覆われてしまうこともない。また、ドレンパン３に貯留された凝縮水は、抗菌剤が添加された状態で貯留されるため、暖房運転時、又は、運転停止時などに放置されても抗菌作用を維持できる。このため、凝縮水に過剰に抗菌剤が添加されることが防止され、ドレンパン３に貯留された凝縮水の抗菌剤の濃度を適正に保つことができる。

なお、上記の説明において、抗菌剤添加装置１０を室内機２０に配置した場合を例にとり説明しているが、室外機３０に配置してもよい。また、抗菌剤添加装置１０は、少なくとも、蒸発器として機能する熱交換器１の上端よりも下方に配置されていればよい。抗菌剤添加装置１０の配置位置は、膨張弁７と、分配器４とを接続する配管の表面以外にも、凝縮水が付着し、又は、凝縮水の導水経路となる凝縮水発生領域であり、且つ、ドレンパン３に貯留される凝縮水の最大水位よりも上方であればよい。例えば、膨張弁７の表面、熱交換器１の表面、又は、分配器４の表面、及び、それらを繋ぐ配管の表面などに配置することができる。

実施の形態２．
図２は、本実施の形態に係る空気調和機２００の概略模式図である。図２に示すように、本実施の形態に係る空気調和機２００の室内機２０は、熱交換器１と、分配器４と、膨張弁７と、抗菌剤添加装置２１と、ドレンパン３とを備え、それらを筐体２０ａに収容している。そのうち、抗菌剤添加装置２１は、熱交換器１の下方で、且つ、ドレンパン３に貯留された凝縮水の水面よりも上の空間に添加剤が位置するように配置されている。抗菌剤添加装置２１は、例えば、筐体２０ａの側面から張り出すように設けられた棒と、その先端に厚く塗布された抗菌剤と、により構成されている。

空気調和機２００が冷房運転時には、凝縮器が蒸発器として作用し、膨張弁７、分配器４、熱交換器１、及び、それらを繋ぐ配管の周囲の領域である凝縮水発生領域の空気が冷却され、凝縮水が発生する。発生した凝縮水は、下方に向かって流れ、滴となってドレンパン３の上に落下する。このとき、凝縮水のうちの一部は、ドレンパン３に落下する途中で、抗菌剤添加装置２１の上に滴下し、抗菌剤添加装置２１の抗菌剤に接触した後、下方に流れてドレンパン３に落下し、他の一部の凝縮水とともに貯留される。このため、ドレンパン３において、抗菌剤が溶出した凝縮水と他の抗菌剤を含まない凝縮水とが混和し、凝縮水全体に抗菌剤が添加されることになる。

このように、抗菌剤添加装置２１は、凝縮水が発生する凝縮水発生領域に設けられてはいないが、凝縮水発生領域の上端よりも下方で、且つ、ドレンパン３が貯留する凝縮水の水面よりも上方に配置されている。これにより、発生した凝縮水の一部は、抗菌剤添加装置２１の抗菌剤に接触しながら落下するため、ドレンパン３に貯留された凝縮水全体に抗菌剤を添加することができる。また、抗菌剤添加装置２１は、ドレンパン３に貯留された凝縮水の水面よりも上方に配置されるため、添加剤が不要に凝縮水に溶出することもない。

なお、抗菌剤添加装置２１の構成は、滴下した凝縮水が接触でき、且つ、ドレンパン３が貯留する凝縮水の水面よりも上方であれば限定されない。筐体２０ａの側壁から張り出す棒以外にも、例えば、筐体２０ａを折り曲げた突出部、又は、上部からつり下げた板状部材などにより構成されていてもよい。また、抗菌剤添加装置２１の配置場所は、少なくとも凝縮水が落下する経路に設ければよいが、凝縮水が接触する確率の高い、膨張弁７の直下などに配置することで、より確実に凝縮水を抗菌剤に添加することができる。

変形例．
図３は、変形例に係る抗菌剤添加装置２１の斜視図である。矢印は、凝縮水を表している。図３に示すように、変形例に係る抗菌剤添加装置２１は、上面及び下面に複数のスリット２２ａが形成された箱体２１ａと、その内部に収容された抗菌剤２１ｃと、箱体２１ａのスリット２２ａと一致する複数のスリット２２ｂが形成され箱体２１ａの上面に配置された板２１ｂと、から構成されている。なお、図３において、箱体２１ａの下面に形成されたスリットの図示は、省略している。抗菌剤添加装置２１は、室内機２０において、熱交換器１の下方で、且つ、ドレンパン３に貯留された凝縮水の水面よりも上の空間に配置される。板２１ｂは、箱体２１ａの上面をスライド移動が可能なように取り付けられており、箱体２１ａのスリット２２ａと、板２１ｂのスリット２２ｂとを一致させた部分が、凝縮水の流入経路となる。流入経路の面積を調節し、箱体２１ａに流入する凝縮水の量を調整することで、抗菌剤２１ｃに接触する凝縮水の量が調整される。

空気調和機２００が冷房運転時、凝縮水発生領域で発生した凝縮水の一部は、抗菌剤添加装置２１の箱体２１ａの上面に形成された流入経路から流入し、下面のスリットから流出してドレンパン３の上に落下して貯留される。このとき、凝縮水は、箱体２１ａを通過する過程で箱体２１ａ内部に収容された抗菌剤２１ｃに接触し、凝縮水に抗菌剤２１ｃが溶出する。このため、ドレンパン３が貯留する凝縮水全体に抗菌剤２１ｃが添加されることになる。

このように、抗菌剤添加装置２１の抗菌剤２１ｃを、複数のスリット２２ａが形成された箱体２１ａに収容し、箱体２１ａの上面にスライド可能な板２１ｂを設けることで、抗菌剤２１ｃに接触する凝縮水の量を状況により調整することができる。このような構成によれば、凝縮水の発生量のみではなく、抗菌剤２１ｃの溶出能力に応じて抗菌剤２１ｃが添加される量を調節することも可能になる。

以上説明した、本実施の形態に係る空気調和機１００によれば、熱交換器１とドレンパン３との間に抗菌剤添加装置１０が設置されている。このため、冷房運転時には、ドレンパン３に貯留される前の凝縮水が抗菌剤に接触し、凝縮水に抗菌剤が添加され、抗菌剤を含んだ凝縮水がドレンパン３に貯留される。また、暖房運転時、又は、運転停止時など、凝縮水が発生しない状況では、抗菌剤が凝縮水に接触しないため溶出することがない。このため、ドレンパン３が貯留する凝縮水には、抗菌作用を発揮するために十分な量の抗菌剤が添加され、且つ、抗菌剤の過剰な添加が防止されるため、抗菌効果を長期間持続できる。

抗菌剤添加装置１０は、凝縮水が発生する凝縮水発生領域に配置されるため、発生した凝縮水を抗菌剤に接触させることができる。

抗菌剤添加装置１０から熱交換器１に伝熱することで抗菌剤添加装置１０の表面に凝縮水が発生し、抗菌剤に付着することで、抗菌剤を凝縮水に溶出させることができる。

抗菌剤は、熱交換器１で発生し、抗菌剤の表面に滴下した凝縮水を溶媒として利用して凝縮水に溶出する。

凝縮水に添加される抗菌剤の量は、熱交換器１で発生する凝縮水の量に応じて添加されるため、抗菌剤の濃度が一定に保たれ、抗菌剤が不足したり、過剰に添加されたりすることがない。

抗菌剤添加装置１０を室内機２０に配置することで、室内に悪臭が充満することや、排水口のつまりにより凝縮水の漏出などが生じることを防止できる。

１ 熱交換器、２ 送風機、３ ドレンパン、４ 分配器、５ ガス管、６ 液管、７ 膨張弁、９ 排水口、１０、２１ 抗菌剤添加装置、２０ 室内機、２０ａ 筐体、２１ａ 箱体、２１ｂ 板、２１ｃ 抗菌剤、２２ａ、２２ｂ スリット、３０ 室外機、１００、２００ 空気調和機。

本発明に係る空気調和機は、熱交換器と、前記熱交換器の下方に設置され、前記熱交換器で発生する凝縮水を貯留するドレンパンと、前記熱交換器の上端よりも下方であり、且つ、前記ドレンパンの上方に設置され、抗菌剤が設けられた抗菌剤添加装置と、を備え、前記抗菌剤添加装置は、前記熱交換器への伝熱により発生し前記抗菌剤の表面に付着した凝縮水を、前記抗菌剤の溶媒として利用する。

Claims (6)

1. 熱交換器と、
   前記熱交換器の下方に設置され、前記熱交換器で発生する凝縮水を貯留するドレンパンと、
   前記熱交換器の上端よりも下方であり、且つ、前記ドレンパンの上方に設置され、抗菌剤が設けられた抗菌剤添加装置と、
   を備えた空気調和機。
2. 前記抗菌剤添加装置は、
   前記熱交換器、及び、前記熱交換器に接続する配管の表面の、凝縮水が発生する凝縮水発生領域に配置された、
   請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記抗菌剤添加装置は、
   前記熱交換器への伝熱により発生し前記抗菌剤の表面に付着した凝縮水を、前記抗菌剤の溶媒として利用する、
   請求項１又は２に記載の空気調和機。
4. 前記抗菌剤添加装置は、
   前記抗菌剤の表面に滴下した凝縮水を、前記抗菌剤の溶媒として利用する、
   請求項１に記載の空気調和機。
5. 前記抗菌剤添加装置は、
   前記抗菌剤を凝縮水の量に応じて溶出させる、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気調和機。
6. 前記抗菌剤添加装置は、
   室内機に配置されている、
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の空気調和機。

Images